探索生命《生物學》39
1. 生物學家長久以來一直在想一個問題;細胞核外的細胞質區域是否存在某一種看不見的有機構造?有許多研究報告隱約掌握到細胞質網絡的蛛絲馬跡。但是直到1945年,科學家用新的光學顯微鏡揭露出細胞質內複雜的網絡系統。這個問題才獲得解答。
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2. 在真核細胞內,靠近細胞核外的細胞質區域的網絡系統,稱為內質網endoplasmic reticulum,內質網有一定的厚度。此外,電子顯微鏡觀察顯示出,內質網是從核膜的外層膜的某個位置延伸下去發展而成的器官。
3. 雖然不同細胞的內質網的外表非常不一樣,不過內質網的構造大致是1.像長長的管子或2.長條圓形的囊包,或3.層層疊起的扁平囊包,這是封閉的囊包,內部裝滿液體。
4. 大部分細胞,內直網膜大部分區域表面有核醣體ribosomes,這些核醣體與細胞核跑出來的rRNA組成一個袖珍型的蛋白質合成器官。表面有核醣體的內質網稱為粗糙內質網rough ER。如果內質網的表面沒有核醣體,那那就是平滑內質網smooth ER。
5. 如同有些內質網可以單獨存在,不需要核醣體;有些核醣體可以不需要依附在內質網上,自由地在細胞質中游移。
6. 從核膜的內外層膜之間的空間與內質網相連來看,內質網很可能具有一種功能:內質網是細胞核與細胞質不同區域之間的運輸管道,扮演細胞核與細胞其他部位之間的溝通網絡。
7. 一般認為絕大多數在細胞膜上的蛋白質或內質網運送的蛋白質都是由粗糙內質網的核醣體合成的。
8. 在細胞質自由移動的核醣體所合成的蛋白質沒有特定的運輸路線,也不會鑲嵌在細胞膜上。相反地,在細胞質自由移動的核醣體所合成的蛋白質直接釋放到細胞質液cytosol,發揮酵素的功能。
9. 內質網不僅是細胞內的輸送管道而已。內質網的膜上含有大量的蛋白質。我們知道,蛋白質既可以當成建造細胞的基本材料,也可以作為催化化學反應的酵素。
10. 現在有豐富的證據證明,至少有部分在內質網上的蛋白質能夠組合成酵素,其中有部分酵素的構造是,在蛋白質上連接一小塊醣複合物(寡醣)。這些醣複合物就像郵件寫清楚住址的標籤,載明蛋白質要送達的目的地(在細胞內)。
11. 此外,內質網是細胞內生化工廠的一部份;內質網製造的蛋白質催化大部分合成磷脂質與膽固醇的反應,而磷脂質與膽固醇是用來建造新的細胞膜的材料。
12. 核醣體合成的細胞膜蛋白質會阡插到細胞膜裡面,成為新的細胞膜。內質網膜上的脂質與蛋白質也能構成其他胞器,就跟它們製造細胞質膜palsma membrane的情形一樣。(細胞質膜包括細胞膜與胞器膜)
13. 平滑內質網smooth ER(缺乏核醣體的內質網)最明顯的功能是1.合成細胞膜的磷脂質,以及2.用膜包裹蛋白質成囊泡運送到到細胞的其他地方。
14. 細胞內有許多平滑內質網特化成合成脂質的器官,例如合成類固醇荷爾蒙steroid hormones。在脊椎動物的肝臟,平滑內質網膜上的蛋白質扮演至關重要的解毒角色,許多有毒的物質和藥物,包括鎮定劑、安非他命、嗎啡和鴉片,都是由肝臟細胞內的平滑內質網清除毒性的。
n 翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》;圖片來源/Endoplasmicreticulum.net、Kvhs.nbed.nb.ca
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